JPH0950815A - コイン形非水電解液電池及びその製造方法 - Google Patents
コイン形非水電解液電池及びその製造方法Info
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- JPH0950815A JPH0950815A JP7199993A JP19999395A JPH0950815A JP H0950815 A JPH0950815 A JP H0950815A JP 7199993 A JP7199993 A JP 7199993A JP 19999395 A JP19999395 A JP 19999395A JP H0950815 A JPH0950815 A JP H0950815A
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- Japan
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- lithium
- gasket
- type non
- negative electrode
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Secondary Cells (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 セパレータのずれによる内部ショートを完全
に防ぐことを目的とする。 【解決手段】 負極活物質として、リチウム、リチウム
合金又はリチウムイオンをドープ及び脱ドープできる材
料を用いたコイン形非水電解液電池において、セパレー
タ６をガスケット５に溶着したものである。
に防ぐことを目的とする。 【解決手段】 負極活物質として、リチウム、リチウム
合金又はリチウムイオンをドープ及び脱ドープできる材
料を用いたコイン形非水電解液電池において、セパレー
タ６をガスケット５に溶着したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は種々の小型の電子機
器に使用されるコイン形非水電解液電池及びその製造方
法に関する。
器に使用されるコイン形非水電解液電池及びその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子技術等の進歩によって、電子
機器の高性能化、小型化、携帯化が進み、これらの電子
機器に使用されるエネルギー密度の高い二次電池の要求
がますます強まっている。従来、これらの電子機器に使
用される二次電池としてはニッケル・カドミウム電池や
鉛電池等が挙げられるが、これらの電池では、放電電位
が低く、エネルギー密度の高い二次電池を得るという点
では不十分である。
機器の高性能化、小型化、携帯化が進み、これらの電子
機器に使用されるエネルギー密度の高い二次電池の要求
がますます強まっている。従来、これらの電子機器に使
用される二次電池としてはニッケル・カドミウム電池や
鉛電池等が挙げられるが、これらの電池では、放電電位
が低く、エネルギー密度の高い二次電池を得るという点
では不十分である。
【０００３】最近、リチウムやリチウム合金又はリチウ
ムイオンをドープ及び脱ドープできる材料例えば炭素材
料を負極活物質として用い、また正極活物質にリチウム
コバルト酸化物や、リチウムニッケル酸化物、もしくは
リチウムマンガン酸化物等のリチウム複合酸化物を使用
する非水電解液二次電池の研究開発が行われている。こ
の電池は電池電圧が高く、高エネルギー密度を有し、自
己放電も少なく、かつサイクル特性に優れている。
ムイオンをドープ及び脱ドープできる材料例えば炭素材
料を負極活物質として用い、また正極活物質にリチウム
コバルト酸化物や、リチウムニッケル酸化物、もしくは
リチウムマンガン酸化物等のリチウム複合酸化物を使用
する非水電解液二次電池の研究開発が行われている。こ
の電池は電池電圧が高く、高エネルギー密度を有し、自
己放電も少なく、かつサイクル特性に優れている。
【０００４】先に図３に示す如き、負極活物質としてリ
チウム、リチウム合金又はリチウムイオンをドープ及び
脱ドープできる材料を用いたコイン形非水電解液二次電
池が提案されている。
チウム、リチウム合金又はリチウムイオンをドープ及び
脱ドープできる材料を用いたコイン形非水電解液二次電
池が提案されている。
【０００５】図３において、１は正極を構成する正極缶
を示し、この正極缶１は例えばアルミニウム、ステンレ
ス及びニッケルの３層からなる。また、２は負極を構成
するステンレスからなる負極缶を示し、この負極缶２の
外周にポリプロピレン製の封口ガスケット５を介してこ
の正極缶１をかぶせ、その封口部をかしめてシールし、
またこのガスケット５により正極缶１と負極缶２とを絶
縁する如くする。
を示し、この正極缶１は例えばアルミニウム、ステンレ
ス及びニッケルの３層からなる。また、２は負極を構成
するステンレスからなる負極缶を示し、この負極缶２の
外周にポリプロピレン製の封口ガスケット５を介してこ
の正極缶１をかぶせ、その封口部をかしめてシールし、
またこのガスケット５により正極缶１と負極缶２とを絶
縁する如くする。
【０００６】また、３はセパレータ６より負極缶２側に
配された負極ペレットを示し、４はセパレータ６より正
極缶１側に配された正極ペレットを示す。
配された負極ペレットを示し、４はセパレータ６より正
極缶１側に配された正極ペレットを示す。
【０００７】この負極ペレット３は、負極活物質として
の難黒鉛化性炭素材料９０重量部に、結着剤としてポリ
フッ化ビニリデン１０重量部を加えて均質に混合し、こ
れをＮ−メチル−２−ピロリドンを均質に分散させた
後、乾燥したもの０．１６ｇを、外径が１５．６ｍｍ、
高さが０．８ｍｍのペレット状に圧縮成型したものであ
る。
の難黒鉛化性炭素材料９０重量部に、結着剤としてポリ
フッ化ビニリデン１０重量部を加えて均質に混合し、こ
れをＮ−メチル−２−ピロリドンを均質に分散させた
後、乾燥したもの０．１６ｇを、外径が１５．６ｍｍ、
高さが０．８ｍｍのペレット状に圧縮成型したものであ
る。
【０００８】この図３例においては、この負極ペレット
３を負極缶２の内側に予めスポット溶接された外径が１
５．８ｍｍ、高さが０．７５ｍｍのステンレス製円筒状
の集電体リング７に挿入した。
３を負極缶２の内側に予めスポット溶接された外径が１
５．８ｍｍ、高さが０．７５ｍｍのステンレス製円筒状
の集電体リング７に挿入した。
【０００９】また正極ペレット４は、正極活物質として
炭酸リチウムを１モルと炭酸コバルトを１モルとを混合
し、９００℃の空気中で５時間焼成してＬｉＣｏＯ2 を
得、このＬｉＣｏＯ2 を９１重量部、導電材としてグラ
ファイトパウダーを６重量部と、結着剤としてポリテト
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）パウダーを３重量部と
を均質に混合し、この混合物の０．６ｇを圧縮成型し、
外径が１５．５ｍｍ、高さが０．７ｍｍのペレット状に
したものである。
炭酸リチウムを１モルと炭酸コバルトを１モルとを混合
し、９００℃の空気中で５時間焼成してＬｉＣｏＯ2 を
得、このＬｉＣｏＯ2 を９１重量部、導電材としてグラ
ファイトパウダーを６重量部と、結着剤としてポリテト
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）パウダーを３重量部と
を均質に混合し、この混合物の０．６ｇを圧縮成型し、
外径が１５．５ｍｍ、高さが０．７ｍｍのペレット状に
したものである。
【００１０】またセパレータ６としては円形に打抜いた
例えば厚さ５０μｍの微多孔性のポリプロピレンフィル
ムより成るものである。
例えば厚さ５０μｍの微多孔性のポリプロピレンフィル
ムより成るものである。
【００１１】また、この例においては負極ペレット３及
び正極ペレット４の夫々に、プロピレンカーボネートと
炭酸メチルエチルとを体積比５：５の割合で混合した溶
媒にＬｉＰＦ6 を１モル／ｌの割合で溶解させた有機溶
媒を用いた電解液を滴下した。
び正極ペレット４の夫々に、プロピレンカーボネートと
炭酸メチルエチルとを体積比５：５の割合で混合した溶
媒にＬｉＰＦ6 を１モル／ｌの割合で溶解させた有機溶
媒を用いた電解液を滴下した。
【００１２】上述により外径が２０ｍｍ、高さが２．５
ｍｍのコイル形非水電解液二次電池を得た。
ｍｍのコイル形非水電解液二次電池を得た。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】斯る、コイン形非水電
解液二次電池のセパレータ６としてはポリプロピレン
や、ポリエチレンを原料とした微多孔性高分子フィルム
が用いられ、その厚さが２０μｍ〜５０μｍと材料自体
が薄いため、セパレータ６自身の静電気によるずれ及び
組み立て機械の挿入時の位置ずれにより、電池組み立て
後に、負極ペレット３と正極ペレット４との接触等を原
因とした内部ショートが発生する虞れがあった。
解液二次電池のセパレータ６としてはポリプロピレン
や、ポリエチレンを原料とした微多孔性高分子フィルム
が用いられ、その厚さが２０μｍ〜５０μｍと材料自体
が薄いため、セパレータ６自身の静電気によるずれ及び
組み立て機械の挿入時の位置ずれにより、電池組み立て
後に、負極ペレット３と正極ペレット４との接触等を原
因とした内部ショートが発生する虞れがあった。
【００１４】そこで従来は、この負極プレット３と正極
ペレット４とが接触することが無いようにするため、こ
のセパレータ６の外周部をガスケット５の内ウォールと
負極缶２の外周部との間での挟み込む方法とか、正極ペ
レット４の外周側面とガスケット５との間で挟み込む方
法とか一般的に行われていた。
ペレット４とが接触することが無いようにするため、こ
のセパレータ６の外周部をガスケット５の内ウォールと
負極缶２の外周部との間での挟み込む方法とか、正極ペ
レット４の外周側面とガスケット５との間で挟み込む方
法とか一般的に行われていた。
【００１５】しかしながら、これらの従来方法では製造
工程において、セパレータ６が静電気によるずれ及び挿
入時の位置ずれによって、内部ショートを完全に防ぐこ
とができない不都合があった。
工程において、セパレータ６が静電気によるずれ及び挿
入時の位置ずれによって、内部ショートを完全に防ぐこ
とができない不都合があった。
【００１６】本発明は斯る点に鑑みセパレータ６のずれ
による内部ショートを完全に防ぐことを目的とする。
による内部ショートを完全に防ぐことを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明コイン形非水電解
液電池は負極活物質として、リチウム、リチウム合金又
はリチウムイオンをドープ及び脱ドープできる材料を用
いたコイン形非水電解液電池において、セパレータをガ
スケットに溶着したものである。
液電池は負極活物質として、リチウム、リチウム合金又
はリチウムイオンをドープ及び脱ドープできる材料を用
いたコイン形非水電解液電池において、セパレータをガ
スケットに溶着したものである。
【００１８】斯る本発明によればセパレータをガスケッ
トに溶着したのでセパレータの位置ずれを生ずることが
なく、セパレータの位置ずれによる内部ショートを完全
に防ぐことができる。
トに溶着したのでセパレータの位置ずれを生ずることが
なく、セパレータの位置ずれによる内部ショートを完全
に防ぐことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下図１〜図３を参照して本発明
コイン形非水電解液電池及びその製造方法の実施例につ
き説明しよう。本例によるコイン形非水電解液電池も図
３に示す如く構成する。以下本例による、このコイン形
非水電解液電池の製造方法に従って説明する。
コイン形非水電解液電池及びその製造方法の実施例につ
き説明しよう。本例によるコイン形非水電解液電池も図
３に示す如く構成する。以下本例による、このコイン形
非水電解液電池の製造方法に従って説明する。
【００２０】本例においては予め、正極缶１、負極缶
２、負極ペレット３、正極ペレット４、ガスケット５及
びセパレータ６を夫々別個に製造しておく如くする。
２、負極ペレット３、正極ペレット４、ガスケット５及
びセパレータ６を夫々別個に製造しておく如くする。
【００２１】この正極缶１は例えばアルミニウム、ステ
ンレス及びニッケルの３層より成る円形状の缶であり、
負極缶２はステンレスより成り、この正極缶１よりやや
小型の円形状の缶であり、その内側にスポット溶接され
た外径が１５．８ｍｍ、内径が１５．６ｍｍ、高さが
０．７５ｍｍのステンレス製の円筒状の集電体リング７
が設けられている。
ンレス及びニッケルの３層より成る円形状の缶であり、
負極缶２はステンレスより成り、この正極缶１よりやや
小型の円形状の缶であり、その内側にスポット溶接され
た外径が１５．８ｍｍ、内径が１５．６ｍｍ、高さが
０．７５ｍｍのステンレス製の円筒状の集電体リング７
が設けられている。
【００２２】この負極ペレット３は負極活物質としての
難黒鉛化性炭素材料９０重量部に、結着剤としてポリフ
ッ化ビニリデン１０重量部を加えて均質に混合し、これ
をＮ−メチル−２−ピロリドンを均質に分散させた後、
乾燥したもの０．１６ｇを、外径が１５．６ｍｍ、高さ
が０．８ｍｍのペレット状に圧縮成型したものである。
難黒鉛化性炭素材料９０重量部に、結着剤としてポリフ
ッ化ビニリデン１０重量部を加えて均質に混合し、これ
をＮ−メチル−２−ピロリドンを均質に分散させた後、
乾燥したもの０．１６ｇを、外径が１５．６ｍｍ、高さ
が０．８ｍｍのペレット状に圧縮成型したものである。
【００２３】また正極ペレット４は、正極活物質とし
て、炭酸リチウムを１モルと炭酸コバルトを１モルとを
混合し、９００℃の空気中で５時間焼成してＬｉＣｏＯ
2 を得、このＬｉＣｏＯ2 を９１重量部と、導電材とし
てグラファイトパウダーを６重量部と、結着剤としてポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）パウダーを３重
量部とを均質に混合し、この混合物の０．６ｇを圧縮成
型し、外径が１５．５ｍｍ、高さが０．７ｍｍのペレッ
ト状にしたものである。
て、炭酸リチウムを１モルと炭酸コバルトを１モルとを
混合し、９００℃の空気中で５時間焼成してＬｉＣｏＯ
2 を得、このＬｉＣｏＯ2 を９１重量部と、導電材とし
てグラファイトパウダーを６重量部と、結着剤としてポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）パウダーを３重
量部とを均質に混合し、この混合物の０．６ｇを圧縮成
型し、外径が１５．５ｍｍ、高さが０．７ｍｍのペレッ
ト状にしたものである。
【００２４】またセパレータ６としては円形に打抜いた
例えば厚さ５０μｍの微多孔性のポリプロピレンフィル
ムを使用する。またガスケット５としてはポリプロピレ
ンを所定形状に射出成形したものである。
例えば厚さ５０μｍの微多孔性のポリプロピレンフィル
ムを使用する。またガスケット５としてはポリプロピレ
ンを所定形状に射出成形したものである。
【００２５】本例においては、このセパレータ６の外周
端部２〜８ヶ所を図１に示す如く、ガスケット５の内ウ
ォール部５ａ内に超音波溶着する如くする。この溶着個
所は、ガスケット５の内ウォール部５ａの全高さの１／
２より上の部分とするを可とする。
端部２〜８ヶ所を図１に示す如く、ガスケット５の内ウ
ォール部５ａ内に超音波溶着する如くする。この溶着個
所は、ガスケット５の内ウォール部５ａの全高さの１／
２より上の部分とするを可とする。
【００２６】このセパレータ６のガスケット５の内ウォ
ール部５ａ内に対する超音波溶着は図２Ａ及びＢに示す
如くして行う。即ち、図２Ｂに示す如く超音波溶着治具
１０にガスケット５を配すると共に、セパレータ６の外
周端部をこのガスケット５の内ウォール５ａ内と超音波
溶着治具１０の４つの接触片１０ａとで挟む如くし、２
０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの超音波を発生する超音波ホーン
１１を所定位置に配し、この超音波ホーン１１より超音
波を発生して、図２Ａに示す如くこの４つの接触片１０
ａが当接しているセパレータ６の外周端部の４点をガス
ケット５の内ウォール５ａ内に超音波溶着する如くす
る。
ール部５ａ内に対する超音波溶着は図２Ａ及びＢに示す
如くして行う。即ち、図２Ｂに示す如く超音波溶着治具
１０にガスケット５を配すると共に、セパレータ６の外
周端部をこのガスケット５の内ウォール５ａ内と超音波
溶着治具１０の４つの接触片１０ａとで挟む如くし、２
０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚの超音波を発生する超音波ホーン
１１を所定位置に配し、この超音波ホーン１１より超音
波を発生して、図２Ａに示す如くこの４つの接触片１０
ａが当接しているセパレータ６の外周端部の４点をガス
ケット５の内ウォール５ａ内に超音波溶着する如くす
る。
【００２７】本例においては負極缶２の円筒状の集電体
リング７に負極ペレット３を挿入し、その後、この負極
缶２に厚さ５０μｍの微多孔性のポリプロピレンフィル
ムのセパレータ６の外周端部の４点を内ウォール５ａの
内側に超音波溶着したガスケット５を挿着する。
リング７に負極ペレット３を挿入し、その後、この負極
缶２に厚さ５０μｍの微多孔性のポリプロピレンフィル
ムのセパレータ６の外周端部の４点を内ウォール５ａの
内側に超音波溶着したガスケット５を挿着する。
【００２８】その後、この負極ペレット３にセパレータ
６を介してプロピレンカーボネートと炭酸メチルエチル
を体積比５：５の割合で混合した溶媒にＬｉＰＦ6 を１
モル／ｌの割合で溶解された有機溶媒を用いた電解液を
滴下して供給した。
６を介してプロピレンカーボネートと炭酸メチルエチル
を体積比５：５の割合で混合した溶媒にＬｉＰＦ6 を１
モル／ｌの割合で溶解された有機溶媒を用いた電解液を
滴下して供給した。
【００２９】次に前述の正極ペレット４をセパレータ６
上に載せ、更にこの正極ペレット４に上述電解液を滴下
し、その後正極缶１をかぶせ、この正極缶１の封口部を
かしめてシールし、図３に示す如き外径が２０ｍｍ、高
さが２．５ｍｍのコイン形非水電解液二次電池を作製し
た。
上に載せ、更にこの正極ペレット４に上述電解液を滴下
し、その後正極缶１をかぶせ、この正極缶１の封口部を
かしめてシールし、図３に示す如き外径が２０ｍｍ、高
さが２．５ｍｍのコイン形非水電解液二次電池を作製し
た。
【００３０】この場合負極缶２と正極缶１とはガスケッ
ト５によりシールされると共に絶縁する如くする。
ト５によりシールされると共に絶縁する如くする。
【００３１】本例によれば、セパレータ６の外周端部の
４個所をガスケット５の内ウォール５ａ内側に超音波溶
着しているので、静電気等があってもセパレータ６の位
置ずれを生ずることがなく、セパレータ６の位置ずれに
よる内部ショートを完全に防ぐことができる。
４個所をガスケット５の内ウォール５ａ内側に超音波溶
着しているので、静電気等があってもセパレータ６の位
置ずれを生ずることがなく、セパレータ６の位置ずれに
よる内部ショートを完全に防ぐことができる。
【００３２】因みに上述実施例のコイン形非水電解液二
次電池とこの実施例と同一の形状でセパレータ６の外周
端部をガスケット５の内ウォール５ａと負極缶２との間
で挟み込むようにした従来例のコイン形非水電解液二次
電池とを夫々１０個づつ作製し、之等の電池につき、１
ｍＡの電流で通常使用上限電圧４．０Ｖとして満充電し
た後、２週間放置し、その後の電圧及び放電容量を測定
した。この測定結果を表１に示す。
次電池とこの実施例と同一の形状でセパレータ６の外周
端部をガスケット５の内ウォール５ａと負極缶２との間
で挟み込むようにした従来例のコイン形非水電解液二次
電池とを夫々１０個づつ作製し、之等の電池につき、１
ｍＡの電流で通常使用上限電圧４．０Ｖとして満充電し
た後、２週間放置し、その後の電圧及び放電容量を測定
した。この測定結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】この表１より明らかな如く、初期の回路電
圧に対して、放置後の回路電圧の落ち込みが大きいもの
が従来例で２個確認された。この従来例の電池はセパレ
ータ６のずれによる内部ショートを起こしていた。
圧に対して、放置後の回路電圧の落ち込みが大きいもの
が従来例で２個確認された。この従来例の電池はセパレ
ータ６のずれによる内部ショートを起こしていた。
【００３５】上述実施例の電池によれば超音波溶着にて
セパレータ６とガスケット５とが固定されているため
に、セパレータ６のずれは全く確認されなかった。
セパレータ６とガスケット５とが固定されているため
に、セパレータ６のずれは全く確認されなかった。
【００３６】尚、上述実施例は本発明をコイン形非水電
解液二次電池に適用した例につき述べたが、本発明はそ
の他のコイン形非水電解液電池にも適用できることは勿
論である。また本発明は上述実施例に限ることなく、本
発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採
り得ることは勿論である。
解液二次電池に適用した例につき述べたが、本発明はそ
の他のコイン形非水電解液電池にも適用できることは勿
論である。また本発明は上述実施例に限ることなく、本
発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採
り得ることは勿論である。
【００３７】
【発明の効果】本発明によればセパレータをガスケット
に溶着したので、セパレータの位置ずれを生ずることが
なく、セパレータの位置ずれによる内部ショートの発生
を完全に防止することができる利益がある。
に溶着したので、セパレータの位置ずれを生ずることが
なく、セパレータの位置ずれによる内部ショートの発生
を完全に防止することができる利益がある。
【００３８】従って本発明によれば製造工程におけるセ
パレータの自身の静電気によるこのセパレータのずれ、
及び組み立て機械のセパレータの挿入時の位置ずれが生
じないので、常に良好な電池を得ることができ、工業的
効果が大である。
パレータの自身の静電気によるこのセパレータのずれ、
及び組み立て機械のセパレータの挿入時の位置ずれが生
じないので、常に良好な電池を得ることができ、工業的
効果が大である。
【図１】本発明コイン形非水電解液電池の一実施例の要
部を示す断面図である。
部を示す断面図である。
【図２】図１の説明に供する線図である。
【図３】コイン形非水電解液二次電池の例を示す断面図
である。
である。
１ 正極缶 ２ 負極缶 ３ 負極ペレット ４ 正極ペレット ５ ガスケット ５ａ 内ウォール ６ セパレータ
Claims (2)
- 【請求項１】 負極活物質としてリチウム、リチウム合
金又はリチウムイオンをドープ及び脱ドープできる材料
を用いたコイン形非水電解液電池において、 セパレータをガスケットに溶着したことを特徴とするコ
イン形非水電解液電池。 - 【請求項２】 負極活物質としてリチウム、リチウム合
金又はリチウムイオンをドープ及び脱ドープできる材料
を用いるコイン形非水電解液電池の製造方法において、
セパレータをガスケットに溶着固定した後に組込むよう
にしたことを特徴とするコイン形非水電解液電池の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7199993A JPH0950815A (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | コイン形非水電解液電池及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7199993A JPH0950815A (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | コイン形非水電解液電池及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0950815A true JPH0950815A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=16417020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7199993A Pending JPH0950815A (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | コイン形非水電解液電池及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0950815A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005123017A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-05-12 | Sii Micro Parts Ltd | 電気化学セル用ガスケット及び電気化学セル |
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1995
- 1995-08-04 JP JP7199993A patent/JPH0950815A/ja active Pending
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